Τρισδιάστατοι εκτυπωτές για τη Scania

Η χρήση τρισδιάστατων εκτυπωτών αναμένεται να αποτελέσει μια από τις τεχνικές που θα συμβάλλουν στην περαιτέρω εξέλιξη των προϊόντων της Scania, σύμφωνα με τα όσα επισημαίνουν οι υπεύθυνοι της εταιρείας.

Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1940, το σχεδιαστικό τμήμα της Scania βασίζονταν σε ειδικά σχέδια προκειμένου να εξελίξει τα νέα προϊόντα της σουηδικής εταιρείας.

Στη σύγχρονη εποχή ωστόσο, η χρήση προηγμένων 3D εκτυπωτών επιτρέπει στους σχεδιαστές της εταιρείας να δημιουργήσουν, εξελίξουν και προσομοιάσουν νέα πρωτότυπα και λύσεις.

Το τμήμα Έρευνας και Εξέλιξης της Scania ήδη διαθέτει δύο μεγάλους τρισδιάστατους εκτυπωτές που λειτουργούν συνεχώς προκειμένου να κατασκευάσουν μια τεράστια γκάμα από πρωτότυπα μηχανικά τμήματα των μελλοντικών μοντέλων της εταιρείας ή και ειδικά εξαρτήματα που απαιτούνται για την διεξαγωγή ερευνητικών προγραμμάτων.

Τρισδιάστατα μοντέλα και πρωτότυπα δημιουργούνται συνεχώς προκειμένου οι μηχανικοί και οι σχεδιαστές της εταιρείας να διεξάγουν σε αυτά τις απαραίτητες μελέτες.

Αν και σύμφωνα με τους ειδικούς της εταιρείας, η τεχνολογία που απαιτείται για την τρισδιάστατη εκτύπωση αντικειμένων υπάρχουν ουσιαστικά εδώ και μια 20ετία, μόλις πρόσφατα η χρήση της έχει αρχίσει να αποδίδει καρπούς και να επιλύει προβλήματα του παρελθόντος.

Σε δηλώσεις του, ο κ. Niklas Lind, επικεφαλής του μηχανολογικού εργαστηρίου της Scania αναφέρει τα εξής: «Το γεγονός ότι μπορούμε πλέον να κατασκευάσουμε πρωτότυπα τα οποία μπορούμε να αγγίξουμε, να περιστρέψουμε, να… νιώσουμε, είναι ένα εξαιρετικό πλεονέκτημα στη δουλειά μας. Μεταξύ άλλων, μας παρέχει τη δυνατότητα να τα χρησιμοποιήσουμε άμεσα για πχ. δοκιμές στην αεροσήραγγα, να τα ενσωματώσουμε σε υπάρχοντα εξαρτήματα ελέγχοντας τη συμβατότητα τους, να ελέγξουμε την αρχική λειτουργία τους υπό συγκεκριμένες συνθήκες κ.ά.».

Παράλληλα, σύμφωνα με τους ειδικούς της Scania, το αμέσως επόμενο βήμα στην εξέλιξη των τρισδιάστατων εκτυπωτών θα είναι η δημιουργία αντικειμένων που δεν θα αποτελούνται από πλαστικό ή πολυμερές αλλά από μέταλλο. Στην πράξη, αυτό θα οδηγήσει τελικά στην δυνατότητα δημιουργίας πραγματικών μεταλλικών εξαρτημάτων.

Ο κ. Lind αναφέρει σχετικά πως: «Έχουμε ήδη καταφέρει να τυπώσουμε τρισδιάστατα αντικείμενα από αλουμίνιο ή ανοξείδωτο χάλυβα ωστόσο, δεν είμαστε ακόμη σε θέση να εκτυπώσουμε μεγάλα αντικείμενα ενώ, οι μέχρι στιγμής εκτυπώσεις μας δεν θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν κάποιο από τα εξαρτήματα που προσομοιώνουν σε πραγματικές συνθήκες λειτουργίας. Ωστόσο, προς αυτήν την κατεύθυνση κινούμαστε».

Στην παρούσα φάση, η Scania χρησιμοποιεί τη μέθοδο «Selective Laser Sintering» (SLS) για την κατασκευή των τρισιδιάστατων εξαρτημάτων της που βασίζεται στην αναπαραγωγή εξαρτημάτων που έχουν σχεδιαστεί σε περιβάλλον CAD, σε στρώματα πάχους 0,12χλστ. – 0,15χλστ. Για την δημιουργία ενός εξαρτήματος με μέγιστο ύψος π.χ. 500 χλστ., απαιτούνται περίπου 30 – 40 ώρες.

Τα τμήματα της διαδικασίας είναι τα εξής:

1. Ειδικό λογισμικό σχεδιάζει το αντικείμενο που θα εκτυπωθεί σε στρώματα πάχους 0,12 – 0,15χλστ.
2. Ειδική σκόνη τοποθετείται σε μια πλατφόρμα στο εσωτερικό του τρισδιάστατου εκτυπωτή.
3. Κάθε φορά που ένα στρώμα τοποθετείται, μια ειδική ακτίνα λέιζερ επιδρά στη σκόνη που προαναφέραμε και την στερεοποιεί.
4. Όταν το κάθε στρώμα ολοκληρώνεται, η πλατφόρμα χαμηλώνει κατά 0,12 – 0,15 χλστ. και η διαδικασία δημιουργίας του νέου στρώματος επαναλαμβάνεται.
5. Όταν η «εκτύπωση» ολοκληρωθεί, το πρωτότυπο πρέπει να αφεθεί για να επανέλθει σε συγκεκριμένες θερμοκρασίες. Στη συνέχεια απομακρύνεται από τον εκτυπωτή.
6. Όταν η διαδικασία ολοκληρωθεί, τα εκτυπωμένα αντικείμενα καθαρίζονται από τη σκόνη που δεν έχει χρησιμοποιηθεί.